バッチプラント生産計画システム、バッチプラント生産計画方法及びバッチプラント生産計画プログラム
【課題】多段階に製品及び中間製品を製造する必要があり、かつ、バッチで製造される化学物質の製造などの生産計画も立案可能なバッチプラント生産計画システムを提供する。
【解決手段】 生産製品情報を取得する生産情報取得手段と、製品製造に必要な情報を有するレシピデータベースと、生産計画を立案する生産計画立案手段と、生産計画が書き込まれる生産計画データベースと、を備え、生産計画立案手段は、製品製造に必要な中間製品のバッチ数等を求め、バッチ数の計算において、前のロットの余剰を考慮して計算し、バッチ数の端数は繰り上げを行い、繰り上げにより余った量は、余剰とし、それらを前記生産計画データベースに書き込むステップと、全ての生産すべき製品及び中間製品について、上記ステップを繰り返すステップと、を実行するバッチプラント生産計画システム。
【解決手段】 生産製品情報を取得する生産情報取得手段と、製品製造に必要な情報を有するレシピデータベースと、生産計画を立案する生産計画立案手段と、生産計画が書き込まれる生産計画データベースと、を備え、生産計画立案手段は、製品製造に必要な中間製品のバッチ数等を求め、バッチ数の計算において、前のロットの余剰を考慮して計算し、バッチ数の端数は繰り上げを行い、繰り上げにより余った量は、余剰とし、それらを前記生産計画データベースに書き込むステップと、全ての生産すべき製品及び中間製品について、上記ステップを繰り返すステップと、を実行するバッチプラント生産計画システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産現場で製品を生産するときに使用される生産計画を立案するためのシステム、方法及びプログラムに関し、特に、バッチプラントの生産計画を立案するためのバッチプラント生産計画システム、バッチプラント生産計画方法及びバッチプラント生産計画プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
化学プラントで製造される化学物質等の製品は、バッチ生産で製造されることが多い。バッチで製造する場合は、バッチ単位でしか製造できないので、例えば、客先からの注文が１．５バッチだった場合、その半端の０．５バッチの処理が問題であった。また、化学物質などの製品を製造するためには、複数段階のプロセスを得て製造をするものも多く、別の言い方をすると、製品を製造するためには、中間製品が必要で、その中間製品を製造するためには別の中間製品が必要でと、多段階に中間製品をも製造する必要がある場合がある。
【０００３】
従来、このようにバッチで製造される製品の生産計画では、半端のバッチを処理するために、複数ロットをまとめて管理する、ロットまとめと言われる方法が用いられていた。ロットまとめと言われる方法は、例えば、第１ロットが１．５バッチ、第２ロットが２．３バッチ、第３ロットが１．２バッチ必要な場合、これらのロットをまとめて、１．５＋２．３＋１．２＝５バッチ必要と考えて、５バッチ製造する方法である。
【０００４】
また、生産計画を立案する方法として以下の発明が開示されている。
【０００５】
特許文献１に開示された投入計画立案方式は、投入対象製品から仮投入品種を選択し、資材チェックと設備能力チェックのもと、仮投入外製品との入れ替えを行いながら投入品種のロットを作成し、ロットサイズに満たない品種について可能な限りロットの統合を行うステップ、を備えている。
【０００６】
これにより、ロットの統合を行うので段取り替えの回数を削減し、設備効率を向上させることができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１０１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のロットまとめ方法では、複数のロットを一つにまとめて管理するので、その内の一つのロットに異常があった場合、一つにまとめられた複数のロットの次工程の製品の全てを検査する必要がある。即ち、ロットのトレーサビリティが良くないという問題がある。
【０００９】
また、特許文献１に記載の投入計画立案方式は、バッチ生産に対応していないという問題があった。更に、化学物質のように、多段階に製品及び中間製品を製造する必要がある場合には、対応していないという問題もあった。
【００１０】
本発明は、かかる実情に鑑み、多段階に製品及び中間製品を製造する必要があり、かつ、バッチで製造される化学物質の製造などにも適用でき、トレーサビリティも良く、更に、バッチの端数も無駄なく処理可能なバッチプラント生産計画システム、バッチプラント生産計画方法及びバッチプラント生産計画プログラムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の課題は、下記の各発明によって解決することができる。
【００１２】
即ち、本発明のバッチプラント生産計画システムは、生産すべき製品の種類、量についての情報を外部から取得する生産情報取得手段と、製品を製造するために必要な情報が記憶されているレシピデータベースと、前記生産情報取得手段及び前記レシピデータベースから取得した情報に基づいて生産計画を立案する生産計画立案手段と、前記生産計画立案手段によって立案された生産計画が書き込まれる生産計画データベースと、を備え、前記生産計画立案手段は、前記生産情報取得手段から取得した生産すべき製品についての情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な情報である製品製造情報を前記レシピデータベースから取得する製品製造情報取得ステップと、前記製品製造情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な中間製品の種類とその数量とバッチ数とを求め、その際、バッチ数の計算において、同じ中間製品の前のロットがあり、そのロットで余剰があるときは、その余剰を加えて計算し、バッチ数の計算で端数が出たときは、バッチ数の繰り上げを行い、繰り上げたバッチ数分生産することによって余った量は、余剰とし、求められた前記中間製品の種類と、その数量と、バッチ数と、余剰と、を前記生産計画データベースにロットごとに書き込む製造情報書き込みステップと、前記生産情報取得手段から取得した全ての生産すべき製品について、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを実行する製品繰り返しステップと、前記中間製品を製造するために必要な第２の中間製品が更に存在する場合は、前記中間製品を生産すべき製品と見なして、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを中間製品を製造するため必要な第２の中間製品が存在しなくなるまで繰り返し実行する中間製品繰り返しステップと、を実行することを主要な特徴としている。
【００１３】
これにより、多段階に製品及び中間製品を製造する必要があり、かつ、バッチで製造される化学物質の製造などの生産計画も立案可能になる。また、ロットごとに生産計画を立てるのでトレーサビリティも良く、更に、バッチの端数は次のバッチで使用するのでバッチの端数も無駄なく処理可能である。
【００１４】
また、本発明のバッチプラント生産計画方法は、コンピュータと、製品を製造するために必要な情報が記憶されているレシピデータベースと、生産計画が書き込まれる生産計画データベースと、を備えた生産計画システムを用いてバッチプラントの生産計画を立案するバッチプラント生産計画方法であって、コンピュータが、外部から生産すべき製品についての情報を取得するステップと、コンピュータが、取得した前記生産すべき製品についての情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な情報である製品製造情報を前記レシピデータベースから取得する製品製造情報取得ステップと、コンピュータが、前記製品製造情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な中間製品の種類とその数量とバッチ数とを求め、その際、バッチ数の計算において、同じ中間製品の前のロットがあり、そのロットで余剰があるときは、その余剰を加えて計算し、バッチ数の計算で端数が出たときは、バッチ数の繰り上げを行い、繰り上げたバッチ数分生産することによって余った量は、余剰とし、求められた前記中間製品の種類と、その数量と、バッチ数と、余剰と、を前記生産計画データベースにロットごとに書き込む製造情報書き込みステップと、コンピュータが、外部から取得した全ての生産すべき製品について、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを実行する製品繰り返しステップと、コンピュータが、前記中間製品を製造するために必要な第２の中間製品が更に存在する場合は、前記中間製品を生産すべき製品と見なして、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを中間製品を製造するため必要な第２の中間製品が存在しなくなるまで繰り返し実行する中間製品繰り返しステップと、を備えることを主要な特徴としている。
【００１５】
これにより、多段階に製品及び中間製品を製造する必要があり、かつ、バッチで製造される化学物質の製造などの生産計画も立案可能になる。また、ロットごとに生産計画を立てるのでトレーサビリティも良く、更に、バッチの端数は次のバッチで使用するのでバッチの端数も無駄なく処理可能である。
【００１６】
更に、本発明のバッチプラント生産計画プログラムは、コンピュータを、製品を製造するために必要な情報が記憶されているレシピデータベースと、生産計画が書き込まれる生産計画データベースと、にアクセスさせて、前記コンピュータにバッチプラントの生産計画を立案させるバッチプラント生産計画プログラムであって、コンピュータに、外部から生産すべき製品についての情報を取得させるステップと、コンピュータに、取得した前記生産すべき製品についての情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な情報である製品製造情報を前記レシピデータベースから取得させる製品製造情報取得ステップと、コンピュータに、前記製品製造情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な中間製品の種類とその数量とバッチ数とを求めさせ、その際、バッチ数の計算において、同じ中間製品の前のロットがあり、そのロットで余剰があるときは、その余剰を加えて計算させ、バッチ数の計算で端数が出たときは、バッチ数の繰り上げを行わせ、繰り上げたバッチ数分生産することによって余った量は、余剰とし、求められた前記中間製品の種類と、その数量と、バッチ数と、余剰と、を前記生産計画データベースにロットごとに書き込ませる製造情報書き込みステップと、コンピュータに、外部から取得した全ての生産すべき製品について、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを実行させる製品繰り返しステップと、コンピュータに、前記中間製品を製造するために必要な第２の中間製品が更に存在する場合は、前記中間製品を生産すべき製品と見なして、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを中間製品を製造するため必要な第２の中間製品が存在しなくなるまで繰り返し実行させる中間製品繰り返しステップと、を備えることを主要な特徴としている。
【００１７】
これにより、多段階に製品及び中間製品を製造する必要があり、かつ、バッチで製造される化学物質の製造などの生産計画も立案可能になる。また、ロットごとに生産計画を立てるのでトレーサビリティも良く、更に、バッチの端数は次のバッチで使用するのでバッチの端数も無駄なく処理可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のバッチプラント生産計画システム、バッチプラント生産計画方法及びバッチプラント生産計画プログラムによれば、多段階に製品及び中間製品を製造する必要があり、かつ、バッチで製造される化学物質の製造などの生産計画も立案可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のバッチプラント生産計画システムの一実施形態を示す機能ブロック図である。
【図２】生産計画データベースに記憶されているデータの一例を示した図である。
【図３】レシピデータベースに記憶されているデータの一例を示した図である。
【図４】図２の各バッチを視覚的に表した図である。
【図５】本発明のバッチプラント生産計画方法の一実施例を示すフロー図である。
【図６】発明のバッチプラント生産計画方法の一実施例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。本発明は、コンピュータで実現されるものであり、コンピュータを構成するハードウエア、ソフトウエアによって以下に記載する実施例の各構成要件が実現されるものである。ここで、本発明は、実施例として、架空の製品の生産計画例に基づいて説明されるが、もちろんこの例に限定されるものではなく、本発明は、バッチプラントの生産計画一般に広く適用可能である。
【００２１】
＜システム構成＞
本発明のバッチプラント生産計画システムの一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明のバッチプラント生産計画システムの一実施形態を示す機能ブロック図である。図１に示すように、本発明のバッチプラント生産計画システムは、生産すべき製品の種類、量についての情報を外部から取得する生産情報取得手段１０と、製品を製造するために必要な情報が記憶されているレシピデータベース２０と、生産情報取得手段１０及びレシピデータベース２０から取得した情報に基づいて生産計画を立案する生産計画立案手段３０と、生産計画立案手段３０によって立案された生産計画が書き込まれた生産計画データベース４０と、を主に含んで構成される。
【００２２】
生産情報取得手段１０は、生産すべき製品の種類、量についての情報を他の生産管理システムや営業のシステム等の外部から取得する。
【００２３】
レシピデータベース２０について、図３に示す。図３は、レシピデータベースに記憶されているデータの一例を示した図である。図３に示すように、レシピデータベース２０には、製品毎に、その製品を合成するための材料である中間製品の種類及び投入量、投入すべき化学物質（製品合成のために中間製品と混合すべき化学物質のことを言う、以下、投入化学物質と称する。）の種類及び投入量、バッチサイズ等の情報が記憶されている。なお、以下においては、中間製品及び投入化学物質を投入品とも称する。
【００２４】
生産計画立案手段３０は、生産情報取得手段１０から生産すべき製品とその量を取得し、レシピデータベース２０からその製品製造に必要な情報として、中間製品、投入化学物質、それぞれの投入量、バッチサイズ等を取得し、これらの情報に基づいて、生産計画を立案する。
【００２５】
具体的には、生産計画立案手段３０は、生産すべき製品のロット数を決定し、各ロットごとにそのロットの製品を製造するのに必要な中間製品の種類、量、ロットを決定する。更に、中間製品自身が、別の中間製品から合成される場合は、中間製品自身を製品と考えて上記と同様にして生産計画を作成する。製品が、複数の中間製品から多段に製造される場合は、最終製品から、上記生産計画を上流に向かって繰り返して行う。
【００２６】
生産計画データベース４０には、生産計画立案手段３０によって立案された生産計画である、各中間製品の種類、量、ロット等の情報が記憶される。生産計画データベースについて図２に示す。図２は、生産計画データベース４０に記憶されているデータの一例を示した図である。図２に示すように、製品ごと、中間製品ごと、ロットごとに、製品名、必要量、バッチサイズ等の情報が記憶されている。
【００２７】
ここで、生産計画立案手段３０は、中間製品のロット管理において、同一中間製品のロットであっても、ロットをまとめて管理する（ロットまとめと言う）こと無く、ロットごとに管理を行う。
【００２８】
その際、数量に端数が出たとき、例えば、ある製品１について中間製品Ａが２．２ロット必要で、製品２について中間製品Ａが３．８ロット必要な場合、ロットまとめを行う場合には、中間製品Ａをまとめて、２．２ロット＋３．８ロット＝６ロット製造というように行うが、本発明ではそのようには行わない。即ち、本発明では、製品１について、中間製品Ａの２．２ロット製造は、繰り上げて３ロット製造にする。余った０．８ロットを製品２の中間製品Ａに振り分けると考えて、製品２の中間製品Ａは、３ロット製造にする。
【００２９】
これにより、トレーサビリティが向上するので、品質管理が容易になる。具体的には、例えば、ロットまとめを行った場合には、中間製品Ａのどれかのロットに不良が発生したときは、ロットがまとまっているためその不良ロットがどの製品に使われたかトレースできず、製品１と製品２の両方を検査する必要がある。これに対して、本発明では、製品１の中間製品Ａのロットと、製品２の中間製品Ａのロットとが分かれて管理されているので、中間製品Ａのどれかのロットに不良が発生しても、製品１か製品２のどちらかを検査すればすむ。
【００３０】
＜システム動作＞
次に本発明のバッチプラント生産計画システムの動作について、事例を用いて詳細に説明する。以下の事例に基づいて説明するが、本発明は、この事例に限定されるものではなく、バッチ方式で生産を行うプラントの生産計画全般に適用できることは言うまでもない。
【００３１】
図１と図２を参照して、生産計画立案手段３０は、生産情報取得手段１０が取得した生産すべき最終製品の製品名と必要量を生産情報取得手段１０から取得する。例えば、生産計画立案手段３０は、製品Ｐ１について必要量２００Ｋｇの情報を生産情報取得手段１０から取得すると、その情報を生産計画データベース４０に書き込む。図２のテーブル（１，１）を参照すると、製品名にＰ１、必要量に２００Ｋｇが書き込まれている。
【００３２】
図３も共に参照して、次に、生産計画立案手段３０は、レシピデータベース２０を参照して、製品Ｐ１を製造するために必要な情報である、バッチサイズ、投入品の種類及び量、使用装置を取得する。ここで、生産計画立案手段３０は、製品Ｐ１のバッチサイズは５０Ｋｇなので、必要量２００Ｋｇ生産するには、２００Ｋｇ／５０Ｋｇ＝４バッチ必要であると計算し、その結果を生産計画データベース４０に書き込む。図２のテーブル（１，１）には、バッチサイズ５０Ｋｇと、バッチ数４とが書き込まれている。
【００３３】
同様に、生産計画立案手段３０は、次々と生産情報取得手段から生産情報を取得し、レシピデータベース２０を参照して、生産情報を図２のテーブル（１，２）、テーブル（１，３）、テーブル（１，４）に示すように書き込んでゆく。
【００３４】
次に、生産計画立案手段３０は、上流方向の計画を作成してゆく。生産計画立案手段３０は、テーブル（１，１）と、レシピデータベース２０とを参照して、製品Ｐ１を２００Ｋｇ製造するために必要な情報をテーブル（２，１）に書き込んでゆく。具体的には、製品Ｐ１を１バッチ５０Ｋｇ製造するためには、レシピデータベース２０（図３参照）を参照して、４０Ｋｇの中間製品Ｑ１と、投入品Ｘ５と、が必要なので、Ｐ１を２００Ｋｇ製造するには、２００Ｋｇ×４０Ｋｇ／５０Ｋｇ＝１６０Ｋｇの中間品Ｑ１が必要であると計算し、その結果をテーブル（２，１）の次工程供給量欄に書き込む。次工程供給量とは、次工程（この場合は、テーブル（１，１）の工程）に必要とされる製品の量のことである。
【００３５】
また、生産計画立案手段３０は、中間品Ｑ１について、レシピデータベース２０（図３参照）を参照して、Ｑ１のバッチサイズ１００Ｋｇを取得し、Ｑ１を１６０Ｋｇ製造するには、１６０Ｋｇ／１００Ｋｇ＝１．６バッチ必要であると計算する。ここで、バッチ生産では、１バッチ単位でしか生産はできないので、１．６バッチを２バッチとする繰り上げ処理を行い、テーブル（２，１）に記載する。更に、余りである、２バッチ−１．６バッチ＝０．４バッチ、つまり、０．４バッチ×１００Ｋｇ（バッチサイズ）＝４０Ｋｇを余剰として、テーブル（２，１）の余剰の欄に記載する。
【００３６】
続いて、生産計画立案手段３０は、同様に、テーブル（１，２）と、レシピデータベース２０とからテーブル（２，２）の内容を書き込んでゆくが、前のロットであるテーブル（２，１）を参照し、生産計画対象中間製品が、同じＱ１なので、前ロット（２，１）の余りバッチ０．４バッチ、即ち余剰４０Ｋｇを考慮して書き込む。
【００３７】
つまり、テーブル（１，２）から製品Ｐ２は、２００Ｋｇ必要であり、製品Ｐ２を２００Ｋｇ製造するには、レシピテーブルを参照して、中間製品Ｑ１の必要量は、２００Ｋｇ×４５Ｋｇ／５０Ｋｇ＝１８０Ｋｇとなる。生産計画立案手段３０は、このように計算を行い、１８０Ｋｇを、テーブル（２，２）の次工程供給量の欄に記載する。次工程供給量とは、次工程（この場合は、テーブル（１，２）の工程）の生産計画に必要とされるＱ１の量のことである。
【００３８】
また、テーブル（２，２）の工程で必要なＱ１の生産量は、前ロットのテーブル（２，１）の余剰４０Ｋｇがあるので、これを差し引いた、１８０Ｋｇ−４０Ｋｇ＝１４０Ｋｇとなる。生産計画立案手段３０は、この計算を行って、１４０Ｋｇをテーブル（２，２）の工程別必要量の欄に記載する。工程別必要量とは、前ロットの余剰も考慮した、その工程で必要な生産量のことである。
【００３９】
更に、１４０Ｋｇの生産が必要なので、ロット数に換算するとレシピデータベース２０（図３参照）からＱ１は、１ロット１００Ｋｇなので、１．４ロット製造が必要となり、繰り上げて２ロット必要と計算される。この場合、２ロット−１．４ロット＝０．６ロット、つまり、０．６ロット×１００Ｋｇ＝６０Ｋｇ余剰になる。生産計画立案手段３０は、これらの計算を行って、ロット数欄に２を、余剰欄に６０Ｋｇを書き込む。生産計画立案手段３０は、同様にして、テーブル（２，３）、テーブル（２，４）に対して、計算及び書き込みを行う。更に、上流に向かって計算を行い、テーブル（２，１）の中間製品Ｑ１を製造するための生産計画を、レシピデータベース２０を参照して行い、テーブル（３，１）（図示せず）を作成してゆく。このように、計算及び書き込みをレシピデータベース２０に記載された範囲でずっと行ってゆく。
【００４０】
ここで、これらの計算及び書き込みの順序は、上記においては、テーブル（１，１）、テーブル（１，２）、テーブル（１，３）、テーブル（１，４）・・・、テーブル（２，１）、テーブル（２，２）、テーブル（２，３）、テーブル（２，４）の順番、即ち、ロットの順番に計算、書き込みを行って、次に、上流の工程の計算、書き込みを行ったが、逆に、テーブル（１，１）、テーブル（２，１）、テーブル（３，１）（図示せず）、・・・、テーブル（１，２）、テーブル（２，２）、テーブル（３，２）（図示せず）、・・・のように、工程を上流に遡る順番に計算、書き込みを行って、それからロットの順番に計算、書き込みを行っても良い。なお、計算方法、書き込み方法は、同じなので具体的な計算方法、書き込み方法の説明は省略する。
【００４１】
本発明によれば、上記で説明したように、多段の工程によって製造される化学物質が複数存在し、それぞれの中間製品も同一であったり無かったりと複雑な状況であっても、各工程、各ロットの生産計画を迅速に、正確に立案することができる。
【００４２】
また、本発明によれば、ロットまとめを行わなくても、余剰を無駄なく使用することができる。更に、本発明は、ロットまとめを行わないので、あるロットに不良が出てもそのロットに関係した製品だけ不良の調査を行うことができるなど、トレーサビリティに優れている。
【００４３】
次に、上記で説明した生産計画の内容について、視覚的な図面を用いて更に説明する。図４は、図２の各バッチを視覚的に表した図である。図４の上段は、本発明により行った生産計画を表し、下段は、従来のロットまとめ方法により行った生産計画を表す。
【００４４】
図４の上段の左側には、図２のテーブル（１，１）と、テーブル（２，１）に記載された内容、即ち、製品Ｐ１が、２００Ｋｇ＝５０Ｋｇ×４バッチ必要であることと、Ｐ１を２００Ｋｇ製造するために、中間製品Ｑ１を１００Ｋｇ×２バッチ＝２００Ｋｇ製造し、次工程供給量が１６０Ｋｇ（Ｐ１製造に使用する量）なので、４０Ｋｇ余って、その余りは、製品ロット２に使用されることと、が記載されている。ここで、記号１００で示される図形は、１つのバッチを示し、同様に図形も全て１つのバッチを示す。
【００４５】
図４の上段の中央には、図２のテーブル（１，２）と、テーブル（２，２）とに記載された内容、即ち、製品Ｐ２が、２００Ｋｇ＝５０Ｋｇ×４バッチ必要であることと、Ｐ２を２００Ｋｇ製造するために、中間製品Ｑ１を１００Ｋｇ×２バッチ＝２００Ｋｇ製造し、製品ロット１からの余り４０Ｋｇを加えて２４０Ｋｇあるが、次工程供給量が１８０Ｋｇ（Ｐ２製造に使用する量）なので、６０Ｋｇ余って、その余りは、製品ロット３に使用されることと、が記載されている。
【００４６】
図４の上段の右側には、図２のテーブル（１，３）と、テーブル（２，３）とに記載された内容、即ち、製品Ｐ１が、１５０Ｋｇ＝５０Ｋｇ×３バッチ必要であることと、Ｐ１を１５０Ｋｇ製造するために、中間製品Ｑ１を１００Ｋｇ×１バッチ製造し、製品ロット２からの余り６０Ｋｇを加えて１６０Ｋｇあるが、次工程供給量が１２０Ｋｇ（Ｐ１製造に使用するよう）なので、４０Ｋｇ余って、その余りは次のロットに使用されることが記載されている。
【００４７】
次に図４の下段に示す従来の生産計画について説明すると、図４の下図は、製品ロット１の製品Ｐ１と、製品ロット２の製品Ｐ２と、製品ロット３の製品Ｐ１とに必要な中間製品はＱ１であり、共通するので、Ｑ１についてロットまとめを行い、１ロットで、Ｑ１を５バッチ製造することを示している。
【００４８】
ここで、記号１２０で示されるバッチに異常が発生したとすると、本発明の場合は、ロットごとに生産計画されているので、記号１２０のバッチの異常が影響を与えるのは、製品ロット２の製品Ｐ２のみであることが分かる。よって、品質検査は、製品ロット２の製品Ｐ２のみ行えばよい。このように、本発明によれば、トレーサビリティを高めることができる。
【００４９】
これに対して、従来の生産計画で製造すると、図４の下段に示すように、５バッチが１ロットなので、記号１２０のバッチがどの製品に使用されたか不明である。よって、製品ロット１から３までの全ての製品について品質検査をする必要がある。
【００５０】
また、本発明においては、仮に図４の記号１３０で示されるバッチに異常があったとしても、製品ロット２と製品ロット３のみ品質検査をすれば良く、従来のロットまとめ方法のように、製品ロット１から３までの全てを品質検査する必要がない。
【００５１】
＜バッチプラント生産計画フロー＞
次に、本発明のバッチプラント生産計画方法について、フロー図を用いて更に説明する。図５、図６は、本発明のバッチプラント生産計画方法の一実施例を示すフロー図である。
【００５２】
図５を参照して、生産計画立案手段３０は、生産情報取得手段１０が取得した生産情報を取得する（Ｓ１）。生産情報とは、製造すべき製品とその製造量に関する情報である。生産情報取得手段１０は、外部の例えば、営業システムや他の生産管理システムから生産情報を取得する。
【００５３】
生産計画立案手段３０は、生産情報を製品ロットごとに生産計画データベース４０に書き込む（Ｓ２）。これは、図２のテーブル（１，１）、テーブル（１，２）、テーブル（１，３）、テーブル（１，４）に書き込むことに相当する。
【００５４】
生産計画立案手段３０は、レシピデータベース２０から製品製造に必要な材料である中間製品（図３のレシピデーベースの投入品１に該当する）の種類と、その混合比（図３のレシピデータベースのように、混合比のデータではなく、投入品１の量と、投入品２の量と、が記載されている場合は、それ等の量から混合比を計算する）と、バッチサイズに関する情報と、を取得する（Ｓ３）。
【００５５】
生産計画立案手段３０は、中間製品の量とバッチ数とを計算して、計算結果を生産計画データベース４０に書き込む（Ｓ４）。この際、同じ中間製品の前のロットがあり、そのロットで余剰があるときは、その余剰を加えて計算する。これは、例えば、図２のテーブル（２，２）の場合において、テーブル（２，２）の中間製品は、Ｑ１であり、その前のロットのテーブル（２，１）の中間製品もＱ１で同じで、かつ、テーブル（２，１）は、余剰が４０Ｋｇあるので、テーブル（２，２）の計算では、その余剰４０Ｋｇを加えて計算するということである。また、バッチ数の計算において、端数が出たときは、繰り上げを行い、繰り上げたバッチ数分生産することによって余った量は、余剰欄に書き込むということである。
【００５６】
生産計画立案手段３０は、全ての製品ロットについて書き込みが終了したかの判断を行う（Ｓ５）。これは、図２で言えば、テーブル（２，１）、テーブル（２，２）、テーブル（２，３）、テーブル（２，４）と、水平方向に全てのロットのテーブルに書き込みが終了したかを確認するものである。その結果、書き込みが終了していない場合は、ステップＳ３に戻って、テーブル（２，２）、テーブル（２，３）と順番に繰り返して書き込んでゆく。書き込みが全て終了していたときは、次のステップを実行する。
【００５７】
生産計画立案手段３０は、更に上流の中間製品が存在するかの判断を行う（Ｓ６）。これは、その製品を製造するための中間製品が存在するかどうかの判断を行うものであり、例えば、図２のテーブル（１，１）にとっての上流は、テーブル（２，１）であり、テーブル（２，１）にとっての上流は、テーブル（２，１）の中間製品Ｑ１を製造するための中間製品が存在する場合は、その中間製品についてのテーブル（３，１）（図示せず）のことである。判断の結果、上流の中間製品が存在する場合は、ステップＳ３に戻って、上流のテーブルに書き込んでゆく。上流の中間製品が存在しない場合は、終了になる。
【００５８】
このように実行することにより、図２のテーブルを例に取ると、テーブル（１，１）から横方向に、テーブル（１，２）、テーブル（１，３）、テーブル（１，４）と書き込んで、次に、上流にゆき、テーブル（２，１）からテーブル（２，２）、テーブル（２，３）、テーブル（２，４）と書き込んでゆくことになる。
【００５９】
次に図６を参照して説明する。図６は、図５のステップＳ５とＳ６とが入れ替わっただけある。よって、各ステップの詳細な説明は省略するが、図６の方法では次にようになる。即ち、図２を例に取ると、書き込む順番が、テーブル（１，１）から上流に（テーブル２，１）、テーブル（３，１）（図示せず）と上流が無くなるまで書き込んでゆき、次に、テーブル（１，２）から上流にテーブル（２，２）、（テーブル３，２）（図示せず）と書き込み、さらに書き込みを、テーブル（１，４）、テーブル（２，４）…と続けてゆく。
【００６０】
このように、図５においては、水平方向に計算、書き込みを行って、それから段々に上流の計算書き込みを行うのに対して、図６の方法では、まず、上流に向かって計算、書き込みを続け、それから水平方向に計算、書き込みを広げてゆく。
【００６１】
本発明においては、どちらの方法を採択することも可能であり。どちらも、同様の効果を有する。また、図５、図６で示されるフロー図において、この順番での実施のみに限定するものではなく、同様の効果を有し、本発明の目的を達成する限り、順番を変えて実施することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明のバッチプラント生産計画システム及びバッチプラント生産計画方法は、コンピュータのＣＰＵ、メモリ、記憶装置、ディスプレイ、入出力デバイス等を含むハードウエア資源上に構築されたＯＳ、アプリケーション、データベース、プログラム等によって実現されるものであり、製品の生産計画を立案するだけではなく、その製品の材料となる中間製品の生産計画、更にその中間製品の中間製品の生産計画と、上流に遡ってすべての生産計画を立案するという情報処理が上記のハードウエア資源を用いて具体的に実現されるものであるから、自然法則を利用した技術的思想に該当するものであり、バッチプラントの生産計画等の分野ならば、どの分野においても利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１０：生産情報取得手段、２０：レシピデータベース、３０：生産計画立案手段、４０：生産計画データベース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産現場で製品を生産するときに使用される生産計画を立案するためのシステム、方法及びプログラムに関し、特に、バッチプラントの生産計画を立案するためのバッチプラント生産計画システム、バッチプラント生産計画方法及びバッチプラント生産計画プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
化学プラントで製造される化学物質等の製品は、バッチ生産で製造されることが多い。バッチで製造する場合は、バッチ単位でしか製造できないので、例えば、客先からの注文が１．５バッチだった場合、その半端の０．５バッチの処理が問題であった。また、化学物質などの製品を製造するためには、複数段階のプロセスを得て製造をするものも多く、別の言い方をすると、製品を製造するためには、中間製品が必要で、その中間製品を製造するためには別の中間製品が必要でと、多段階に中間製品をも製造する必要がある場合がある。
【０００３】
従来、このようにバッチで製造される製品の生産計画では、半端のバッチを処理するために、複数ロットをまとめて管理する、ロットまとめと言われる方法が用いられていた。ロットまとめと言われる方法は、例えば、第１ロットが１．５バッチ、第２ロットが２．３バッチ、第３ロットが１．２バッチ必要な場合、これらのロットをまとめて、１．５＋２．３＋１．２＝５バッチ必要と考えて、５バッチ製造する方法である。
【０００４】
また、生産計画を立案する方法として以下の発明が開示されている。
【０００５】
特許文献１に開示された投入計画立案方式は、投入対象製品から仮投入品種を選択し、資材チェックと設備能力チェックのもと、仮投入外製品との入れ替えを行いながら投入品種のロットを作成し、ロットサイズに満たない品種について可能な限りロットの統合を行うステップ、を備えている。
【０００６】
これにより、ロットの統合を行うので段取り替えの回数を削減し、設備効率を向上させることができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１０１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のロットまとめ方法では、複数のロットを一つにまとめて管理するので、その内の一つのロットに異常があった場合、一つにまとめられた複数のロットの次工程の製品の全てを検査する必要がある。即ち、ロットのトレーサビリティが良くないという問題がある。
【０００９】
また、特許文献１に記載の投入計画立案方式は、バッチ生産に対応していないという問題があった。更に、化学物質のように、多段階に製品及び中間製品を製造する必要がある場合には、対応していないという問題もあった。
【００１０】
本発明は、かかる実情に鑑み、多段階に製品及び中間製品を製造する必要があり、かつ、バッチで製造される化学物質の製造などにも適用でき、トレーサビリティも良く、更に、バッチの端数も無駄なく処理可能なバッチプラント生産計画システム、バッチプラント生産計画方法及びバッチプラント生産計画プログラムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の課題は、下記の各発明によって解決することができる。
【００１２】
即ち、本発明のバッチプラント生産計画システムは、生産すべき製品の種類、量についての情報を外部から取得する生産情報取得手段と、製品を製造するために必要な情報が記憶されているレシピデータベースと、前記生産情報取得手段及び前記レシピデータベースから取得した情報に基づいて生産計画を立案する生産計画立案手段と、前記生産計画立案手段によって立案された生産計画が書き込まれる生産計画データベースと、を備え、前記生産計画立案手段は、前記生産情報取得手段から取得した生産すべき製品についての情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な情報である製品製造情報を前記レシピデータベースから取得する製品製造情報取得ステップと、前記製品製造情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な中間製品の種類とその数量とバッチ数とを求め、その際、バッチ数の計算において、同じ中間製品の前のロットがあり、そのロットで余剰があるときは、その余剰を加えて計算し、バッチ数の計算で端数が出たときは、バッチ数の繰り上げを行い、繰り上げたバッチ数分生産することによって余った量は、余剰とし、求められた前記中間製品の種類と、その数量と、バッチ数と、余剰と、を前記生産計画データベースにロットごとに書き込む製造情報書き込みステップと、前記生産情報取得手段から取得した全ての生産すべき製品について、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを実行する製品繰り返しステップと、前記中間製品を製造するために必要な第２の中間製品が更に存在する場合は、前記中間製品を生産すべき製品と見なして、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを中間製品を製造するため必要な第２の中間製品が存在しなくなるまで繰り返し実行する中間製品繰り返しステップと、を実行することを主要な特徴としている。
【００１３】
これにより、多段階に製品及び中間製品を製造する必要があり、かつ、バッチで製造される化学物質の製造などの生産計画も立案可能になる。また、ロットごとに生産計画を立てるのでトレーサビリティも良く、更に、バッチの端数は次のバッチで使用するのでバッチの端数も無駄なく処理可能である。
【００１４】
また、本発明のバッチプラント生産計画方法は、コンピュータと、製品を製造するために必要な情報が記憶されているレシピデータベースと、生産計画が書き込まれる生産計画データベースと、を備えた生産計画システムを用いてバッチプラントの生産計画を立案するバッチプラント生産計画方法であって、コンピュータが、外部から生産すべき製品についての情報を取得するステップと、コンピュータが、取得した前記生産すべき製品についての情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な情報である製品製造情報を前記レシピデータベースから取得する製品製造情報取得ステップと、コンピュータが、前記製品製造情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な中間製品の種類とその数量とバッチ数とを求め、その際、バッチ数の計算において、同じ中間製品の前のロットがあり、そのロットで余剰があるときは、その余剰を加えて計算し、バッチ数の計算で端数が出たときは、バッチ数の繰り上げを行い、繰り上げたバッチ数分生産することによって余った量は、余剰とし、求められた前記中間製品の種類と、その数量と、バッチ数と、余剰と、を前記生産計画データベースにロットごとに書き込む製造情報書き込みステップと、コンピュータが、外部から取得した全ての生産すべき製品について、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを実行する製品繰り返しステップと、コンピュータが、前記中間製品を製造するために必要な第２の中間製品が更に存在する場合は、前記中間製品を生産すべき製品と見なして、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを中間製品を製造するため必要な第２の中間製品が存在しなくなるまで繰り返し実行する中間製品繰り返しステップと、を備えることを主要な特徴としている。
【００１５】
これにより、多段階に製品及び中間製品を製造する必要があり、かつ、バッチで製造される化学物質の製造などの生産計画も立案可能になる。また、ロットごとに生産計画を立てるのでトレーサビリティも良く、更に、バッチの端数は次のバッチで使用するのでバッチの端数も無駄なく処理可能である。
【００１６】
更に、本発明のバッチプラント生産計画プログラムは、コンピュータを、製品を製造するために必要な情報が記憶されているレシピデータベースと、生産計画が書き込まれる生産計画データベースと、にアクセスさせて、前記コンピュータにバッチプラントの生産計画を立案させるバッチプラント生産計画プログラムであって、コンピュータに、外部から生産すべき製品についての情報を取得させるステップと、コンピュータに、取得した前記生産すべき製品についての情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な情報である製品製造情報を前記レシピデータベースから取得させる製品製造情報取得ステップと、コンピュータに、前記製品製造情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な中間製品の種類とその数量とバッチ数とを求めさせ、その際、バッチ数の計算において、同じ中間製品の前のロットがあり、そのロットで余剰があるときは、その余剰を加えて計算させ、バッチ数の計算で端数が出たときは、バッチ数の繰り上げを行わせ、繰り上げたバッチ数分生産することによって余った量は、余剰とし、求められた前記中間製品の種類と、その数量と、バッチ数と、余剰と、を前記生産計画データベースにロットごとに書き込ませる製造情報書き込みステップと、コンピュータに、外部から取得した全ての生産すべき製品について、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを実行させる製品繰り返しステップと、コンピュータに、前記中間製品を製造するために必要な第２の中間製品が更に存在する場合は、前記中間製品を生産すべき製品と見なして、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを中間製品を製造するため必要な第２の中間製品が存在しなくなるまで繰り返し実行させる中間製品繰り返しステップと、を備えることを主要な特徴としている。
【００１７】
これにより、多段階に製品及び中間製品を製造する必要があり、かつ、バッチで製造される化学物質の製造などの生産計画も立案可能になる。また、ロットごとに生産計画を立てるのでトレーサビリティも良く、更に、バッチの端数は次のバッチで使用するのでバッチの端数も無駄なく処理可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のバッチプラント生産計画システム、バッチプラント生産計画方法及びバッチプラント生産計画プログラムによれば、多段階に製品及び中間製品を製造する必要があり、かつ、バッチで製造される化学物質の製造などの生産計画も立案可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のバッチプラント生産計画システムの一実施形態を示す機能ブロック図である。
【図２】生産計画データベースに記憶されているデータの一例を示した図である。
【図３】レシピデータベースに記憶されているデータの一例を示した図である。
【図４】図２の各バッチを視覚的に表した図である。
【図５】本発明のバッチプラント生産計画方法の一実施例を示すフロー図である。
【図６】発明のバッチプラント生産計画方法の一実施例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。本発明は、コンピュータで実現されるものであり、コンピュータを構成するハードウエア、ソフトウエアによって以下に記載する実施例の各構成要件が実現されるものである。ここで、本発明は、実施例として、架空の製品の生産計画例に基づいて説明されるが、もちろんこの例に限定されるものではなく、本発明は、バッチプラントの生産計画一般に広く適用可能である。
【００２１】
＜システム構成＞
本発明のバッチプラント生産計画システムの一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明のバッチプラント生産計画システムの一実施形態を示す機能ブロック図である。図１に示すように、本発明のバッチプラント生産計画システムは、生産すべき製品の種類、量についての情報を外部から取得する生産情報取得手段１０と、製品を製造するために必要な情報が記憶されているレシピデータベース２０と、生産情報取得手段１０及びレシピデータベース２０から取得した情報に基づいて生産計画を立案する生産計画立案手段３０と、生産計画立案手段３０によって立案された生産計画が書き込まれた生産計画データベース４０と、を主に含んで構成される。
【００２２】
生産情報取得手段１０は、生産すべき製品の種類、量についての情報を他の生産管理システムや営業のシステム等の外部から取得する。
【００２３】
レシピデータベース２０について、図３に示す。図３は、レシピデータベースに記憶されているデータの一例を示した図である。図３に示すように、レシピデータベース２０には、製品毎に、その製品を合成するための材料である中間製品の種類及び投入量、投入すべき化学物質（製品合成のために中間製品と混合すべき化学物質のことを言う、以下、投入化学物質と称する。）の種類及び投入量、バッチサイズ等の情報が記憶されている。なお、以下においては、中間製品及び投入化学物質を投入品とも称する。
【００２４】
生産計画立案手段３０は、生産情報取得手段１０から生産すべき製品とその量を取得し、レシピデータベース２０からその製品製造に必要な情報として、中間製品、投入化学物質、それぞれの投入量、バッチサイズ等を取得し、これらの情報に基づいて、生産計画を立案する。
【００２５】
具体的には、生産計画立案手段３０は、生産すべき製品のロット数を決定し、各ロットごとにそのロットの製品を製造するのに必要な中間製品の種類、量、ロットを決定する。更に、中間製品自身が、別の中間製品から合成される場合は、中間製品自身を製品と考えて上記と同様にして生産計画を作成する。製品が、複数の中間製品から多段に製造される場合は、最終製品から、上記生産計画を上流に向かって繰り返して行う。
【００２６】
生産計画データベース４０には、生産計画立案手段３０によって立案された生産計画である、各中間製品の種類、量、ロット等の情報が記憶される。生産計画データベースについて図２に示す。図２は、生産計画データベース４０に記憶されているデータの一例を示した図である。図２に示すように、製品ごと、中間製品ごと、ロットごとに、製品名、必要量、バッチサイズ等の情報が記憶されている。
【００２７】
ここで、生産計画立案手段３０は、中間製品のロット管理において、同一中間製品のロットであっても、ロットをまとめて管理する（ロットまとめと言う）こと無く、ロットごとに管理を行う。
【００２８】
その際、数量に端数が出たとき、例えば、ある製品１について中間製品Ａが２．２ロット必要で、製品２について中間製品Ａが３．８ロット必要な場合、ロットまとめを行う場合には、中間製品Ａをまとめて、２．２ロット＋３．８ロット＝６ロット製造というように行うが、本発明ではそのようには行わない。即ち、本発明では、製品１について、中間製品Ａの２．２ロット製造は、繰り上げて３ロット製造にする。余った０．８ロットを製品２の中間製品Ａに振り分けると考えて、製品２の中間製品Ａは、３ロット製造にする。
【００２９】
これにより、トレーサビリティが向上するので、品質管理が容易になる。具体的には、例えば、ロットまとめを行った場合には、中間製品Ａのどれかのロットに不良が発生したときは、ロットがまとまっているためその不良ロットがどの製品に使われたかトレースできず、製品１と製品２の両方を検査する必要がある。これに対して、本発明では、製品１の中間製品Ａのロットと、製品２の中間製品Ａのロットとが分かれて管理されているので、中間製品Ａのどれかのロットに不良が発生しても、製品１か製品２のどちらかを検査すればすむ。
【００３０】
＜システム動作＞
次に本発明のバッチプラント生産計画システムの動作について、事例を用いて詳細に説明する。以下の事例に基づいて説明するが、本発明は、この事例に限定されるものではなく、バッチ方式で生産を行うプラントの生産計画全般に適用できることは言うまでもない。
【００３１】
図１と図２を参照して、生産計画立案手段３０は、生産情報取得手段１０が取得した生産すべき最終製品の製品名と必要量を生産情報取得手段１０から取得する。例えば、生産計画立案手段３０は、製品Ｐ１について必要量２００Ｋｇの情報を生産情報取得手段１０から取得すると、その情報を生産計画データベース４０に書き込む。図２のテーブル（１，１）を参照すると、製品名にＰ１、必要量に２００Ｋｇが書き込まれている。
【００３２】
図３も共に参照して、次に、生産計画立案手段３０は、レシピデータベース２０を参照して、製品Ｐ１を製造するために必要な情報である、バッチサイズ、投入品の種類及び量、使用装置を取得する。ここで、生産計画立案手段３０は、製品Ｐ１のバッチサイズは５０Ｋｇなので、必要量２００Ｋｇ生産するには、２００Ｋｇ／５０Ｋｇ＝４バッチ必要であると計算し、その結果を生産計画データベース４０に書き込む。図２のテーブル（１，１）には、バッチサイズ５０Ｋｇと、バッチ数４とが書き込まれている。
【００３３】
同様に、生産計画立案手段３０は、次々と生産情報取得手段から生産情報を取得し、レシピデータベース２０を参照して、生産情報を図２のテーブル（１，２）、テーブル（１，３）、テーブル（１，４）に示すように書き込んでゆく。
【００３４】
次に、生産計画立案手段３０は、上流方向の計画を作成してゆく。生産計画立案手段３０は、テーブル（１，１）と、レシピデータベース２０とを参照して、製品Ｐ１を２００Ｋｇ製造するために必要な情報をテーブル（２，１）に書き込んでゆく。具体的には、製品Ｐ１を１バッチ５０Ｋｇ製造するためには、レシピデータベース２０（図３参照）を参照して、４０Ｋｇの中間製品Ｑ１と、投入品Ｘ５と、が必要なので、Ｐ１を２００Ｋｇ製造するには、２００Ｋｇ×４０Ｋｇ／５０Ｋｇ＝１６０Ｋｇの中間品Ｑ１が必要であると計算し、その結果をテーブル（２，１）の次工程供給量欄に書き込む。次工程供給量とは、次工程（この場合は、テーブル（１，１）の工程）に必要とされる製品の量のことである。
【００３５】
また、生産計画立案手段３０は、中間品Ｑ１について、レシピデータベース２０（図３参照）を参照して、Ｑ１のバッチサイズ１００Ｋｇを取得し、Ｑ１を１６０Ｋｇ製造するには、１６０Ｋｇ／１００Ｋｇ＝１．６バッチ必要であると計算する。ここで、バッチ生産では、１バッチ単位でしか生産はできないので、１．６バッチを２バッチとする繰り上げ処理を行い、テーブル（２，１）に記載する。更に、余りである、２バッチ−１．６バッチ＝０．４バッチ、つまり、０．４バッチ×１００Ｋｇ（バッチサイズ）＝４０Ｋｇを余剰として、テーブル（２，１）の余剰の欄に記載する。
【００３６】
続いて、生産計画立案手段３０は、同様に、テーブル（１，２）と、レシピデータベース２０とからテーブル（２，２）の内容を書き込んでゆくが、前のロットであるテーブル（２，１）を参照し、生産計画対象中間製品が、同じＱ１なので、前ロット（２，１）の余りバッチ０．４バッチ、即ち余剰４０Ｋｇを考慮して書き込む。
【００３７】
つまり、テーブル（１，２）から製品Ｐ２は、２００Ｋｇ必要であり、製品Ｐ２を２００Ｋｇ製造するには、レシピテーブルを参照して、中間製品Ｑ１の必要量は、２００Ｋｇ×４５Ｋｇ／５０Ｋｇ＝１８０Ｋｇとなる。生産計画立案手段３０は、このように計算を行い、１８０Ｋｇを、テーブル（２，２）の次工程供給量の欄に記載する。次工程供給量とは、次工程（この場合は、テーブル（１，２）の工程）の生産計画に必要とされるＱ１の量のことである。
【００３８】
また、テーブル（２，２）の工程で必要なＱ１の生産量は、前ロットのテーブル（２，１）の余剰４０Ｋｇがあるので、これを差し引いた、１８０Ｋｇ−４０Ｋｇ＝１４０Ｋｇとなる。生産計画立案手段３０は、この計算を行って、１４０Ｋｇをテーブル（２，２）の工程別必要量の欄に記載する。工程別必要量とは、前ロットの余剰も考慮した、その工程で必要な生産量のことである。
【００３９】
更に、１４０Ｋｇの生産が必要なので、ロット数に換算するとレシピデータベース２０（図３参照）からＱ１は、１ロット１００Ｋｇなので、１．４ロット製造が必要となり、繰り上げて２ロット必要と計算される。この場合、２ロット−１．４ロット＝０．６ロット、つまり、０．６ロット×１００Ｋｇ＝６０Ｋｇ余剰になる。生産計画立案手段３０は、これらの計算を行って、ロット数欄に２を、余剰欄に６０Ｋｇを書き込む。生産計画立案手段３０は、同様にして、テーブル（２，３）、テーブル（２，４）に対して、計算及び書き込みを行う。更に、上流に向かって計算を行い、テーブル（２，１）の中間製品Ｑ１を製造するための生産計画を、レシピデータベース２０を参照して行い、テーブル（３，１）（図示せず）を作成してゆく。このように、計算及び書き込みをレシピデータベース２０に記載された範囲でずっと行ってゆく。
【００４０】
ここで、これらの計算及び書き込みの順序は、上記においては、テーブル（１，１）、テーブル（１，２）、テーブル（１，３）、テーブル（１，４）・・・、テーブル（２，１）、テーブル（２，２）、テーブル（２，３）、テーブル（２，４）の順番、即ち、ロットの順番に計算、書き込みを行って、次に、上流の工程の計算、書き込みを行ったが、逆に、テーブル（１，１）、テーブル（２，１）、テーブル（３，１）（図示せず）、・・・、テーブル（１，２）、テーブル（２，２）、テーブル（３，２）（図示せず）、・・・のように、工程を上流に遡る順番に計算、書き込みを行って、それからロットの順番に計算、書き込みを行っても良い。なお、計算方法、書き込み方法は、同じなので具体的な計算方法、書き込み方法の説明は省略する。
【００４１】
本発明によれば、上記で説明したように、多段の工程によって製造される化学物質が複数存在し、それぞれの中間製品も同一であったり無かったりと複雑な状況であっても、各工程、各ロットの生産計画を迅速に、正確に立案することができる。
【００４２】
また、本発明によれば、ロットまとめを行わなくても、余剰を無駄なく使用することができる。更に、本発明は、ロットまとめを行わないので、あるロットに不良が出てもそのロットに関係した製品だけ不良の調査を行うことができるなど、トレーサビリティに優れている。
【００４３】
次に、上記で説明した生産計画の内容について、視覚的な図面を用いて更に説明する。図４は、図２の各バッチを視覚的に表した図である。図４の上段は、本発明により行った生産計画を表し、下段は、従来のロットまとめ方法により行った生産計画を表す。
【００４４】
図４の上段の左側には、図２のテーブル（１，１）と、テーブル（２，１）に記載された内容、即ち、製品Ｐ１が、２００Ｋｇ＝５０Ｋｇ×４バッチ必要であることと、Ｐ１を２００Ｋｇ製造するために、中間製品Ｑ１を１００Ｋｇ×２バッチ＝２００Ｋｇ製造し、次工程供給量が１６０Ｋｇ（Ｐ１製造に使用する量）なので、４０Ｋｇ余って、その余りは、製品ロット２に使用されることと、が記載されている。ここで、記号１００で示される図形は、１つのバッチを示し、同様に図形も全て１つのバッチを示す。
【００４５】
図４の上段の中央には、図２のテーブル（１，２）と、テーブル（２，２）とに記載された内容、即ち、製品Ｐ２が、２００Ｋｇ＝５０Ｋｇ×４バッチ必要であることと、Ｐ２を２００Ｋｇ製造するために、中間製品Ｑ１を１００Ｋｇ×２バッチ＝２００Ｋｇ製造し、製品ロット１からの余り４０Ｋｇを加えて２４０Ｋｇあるが、次工程供給量が１８０Ｋｇ（Ｐ２製造に使用する量）なので、６０Ｋｇ余って、その余りは、製品ロット３に使用されることと、が記載されている。
【００４６】
図４の上段の右側には、図２のテーブル（１，３）と、テーブル（２，３）とに記載された内容、即ち、製品Ｐ１が、１５０Ｋｇ＝５０Ｋｇ×３バッチ必要であることと、Ｐ１を１５０Ｋｇ製造するために、中間製品Ｑ１を１００Ｋｇ×１バッチ製造し、製品ロット２からの余り６０Ｋｇを加えて１６０Ｋｇあるが、次工程供給量が１２０Ｋｇ（Ｐ１製造に使用するよう）なので、４０Ｋｇ余って、その余りは次のロットに使用されることが記載されている。
【００４７】
次に図４の下段に示す従来の生産計画について説明すると、図４の下図は、製品ロット１の製品Ｐ１と、製品ロット２の製品Ｐ２と、製品ロット３の製品Ｐ１とに必要な中間製品はＱ１であり、共通するので、Ｑ１についてロットまとめを行い、１ロットで、Ｑ１を５バッチ製造することを示している。
【００４８】
ここで、記号１２０で示されるバッチに異常が発生したとすると、本発明の場合は、ロットごとに生産計画されているので、記号１２０のバッチの異常が影響を与えるのは、製品ロット２の製品Ｐ２のみであることが分かる。よって、品質検査は、製品ロット２の製品Ｐ２のみ行えばよい。このように、本発明によれば、トレーサビリティを高めることができる。
【００４９】
これに対して、従来の生産計画で製造すると、図４の下段に示すように、５バッチが１ロットなので、記号１２０のバッチがどの製品に使用されたか不明である。よって、製品ロット１から３までの全ての製品について品質検査をする必要がある。
【００５０】
また、本発明においては、仮に図４の記号１３０で示されるバッチに異常があったとしても、製品ロット２と製品ロット３のみ品質検査をすれば良く、従来のロットまとめ方法のように、製品ロット１から３までの全てを品質検査する必要がない。
【００５１】
＜バッチプラント生産計画フロー＞
次に、本発明のバッチプラント生産計画方法について、フロー図を用いて更に説明する。図５、図６は、本発明のバッチプラント生産計画方法の一実施例を示すフロー図である。
【００５２】
図５を参照して、生産計画立案手段３０は、生産情報取得手段１０が取得した生産情報を取得する（Ｓ１）。生産情報とは、製造すべき製品とその製造量に関する情報である。生産情報取得手段１０は、外部の例えば、営業システムや他の生産管理システムから生産情報を取得する。
【００５３】
生産計画立案手段３０は、生産情報を製品ロットごとに生産計画データベース４０に書き込む（Ｓ２）。これは、図２のテーブル（１，１）、テーブル（１，２）、テーブル（１，３）、テーブル（１，４）に書き込むことに相当する。
【００５４】
生産計画立案手段３０は、レシピデータベース２０から製品製造に必要な材料である中間製品（図３のレシピデーベースの投入品１に該当する）の種類と、その混合比（図３のレシピデータベースのように、混合比のデータではなく、投入品１の量と、投入品２の量と、が記載されている場合は、それ等の量から混合比を計算する）と、バッチサイズに関する情報と、を取得する（Ｓ３）。
【００５５】
生産計画立案手段３０は、中間製品の量とバッチ数とを計算して、計算結果を生産計画データベース４０に書き込む（Ｓ４）。この際、同じ中間製品の前のロットがあり、そのロットで余剰があるときは、その余剰を加えて計算する。これは、例えば、図２のテーブル（２，２）の場合において、テーブル（２，２）の中間製品は、Ｑ１であり、その前のロットのテーブル（２，１）の中間製品もＱ１で同じで、かつ、テーブル（２，１）は、余剰が４０Ｋｇあるので、テーブル（２，２）の計算では、その余剰４０Ｋｇを加えて計算するということである。また、バッチ数の計算において、端数が出たときは、繰り上げを行い、繰り上げたバッチ数分生産することによって余った量は、余剰欄に書き込むということである。
【００５６】
生産計画立案手段３０は、全ての製品ロットについて書き込みが終了したかの判断を行う（Ｓ５）。これは、図２で言えば、テーブル（２，１）、テーブル（２，２）、テーブル（２，３）、テーブル（２，４）と、水平方向に全てのロットのテーブルに書き込みが終了したかを確認するものである。その結果、書き込みが終了していない場合は、ステップＳ３に戻って、テーブル（２，２）、テーブル（２，３）と順番に繰り返して書き込んでゆく。書き込みが全て終了していたときは、次のステップを実行する。
【００５７】
生産計画立案手段３０は、更に上流の中間製品が存在するかの判断を行う（Ｓ６）。これは、その製品を製造するための中間製品が存在するかどうかの判断を行うものであり、例えば、図２のテーブル（１，１）にとっての上流は、テーブル（２，１）であり、テーブル（２，１）にとっての上流は、テーブル（２，１）の中間製品Ｑ１を製造するための中間製品が存在する場合は、その中間製品についてのテーブル（３，１）（図示せず）のことである。判断の結果、上流の中間製品が存在する場合は、ステップＳ３に戻って、上流のテーブルに書き込んでゆく。上流の中間製品が存在しない場合は、終了になる。
【００５８】
このように実行することにより、図２のテーブルを例に取ると、テーブル（１，１）から横方向に、テーブル（１，２）、テーブル（１，３）、テーブル（１，４）と書き込んで、次に、上流にゆき、テーブル（２，１）からテーブル（２，２）、テーブル（２，３）、テーブル（２，４）と書き込んでゆくことになる。
【００５９】
次に図６を参照して説明する。図６は、図５のステップＳ５とＳ６とが入れ替わっただけある。よって、各ステップの詳細な説明は省略するが、図６の方法では次にようになる。即ち、図２を例に取ると、書き込む順番が、テーブル（１，１）から上流に（テーブル２，１）、テーブル（３，１）（図示せず）と上流が無くなるまで書き込んでゆき、次に、テーブル（１，２）から上流にテーブル（２，２）、（テーブル３，２）（図示せず）と書き込み、さらに書き込みを、テーブル（１，４）、テーブル（２，４）…と続けてゆく。
【００６０】
このように、図５においては、水平方向に計算、書き込みを行って、それから段々に上流の計算書き込みを行うのに対して、図６の方法では、まず、上流に向かって計算、書き込みを続け、それから水平方向に計算、書き込みを広げてゆく。
【００６１】
本発明においては、どちらの方法を採択することも可能であり。どちらも、同様の効果を有する。また、図５、図６で示されるフロー図において、この順番での実施のみに限定するものではなく、同様の効果を有し、本発明の目的を達成する限り、順番を変えて実施することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明のバッチプラント生産計画システム及びバッチプラント生産計画方法は、コンピュータのＣＰＵ、メモリ、記憶装置、ディスプレイ、入出力デバイス等を含むハードウエア資源上に構築されたＯＳ、アプリケーション、データベース、プログラム等によって実現されるものであり、製品の生産計画を立案するだけではなく、その製品の材料となる中間製品の生産計画、更にその中間製品の中間製品の生産計画と、上流に遡ってすべての生産計画を立案するという情報処理が上記のハードウエア資源を用いて具体的に実現されるものであるから、自然法則を利用した技術的思想に該当するものであり、バッチプラントの生産計画等の分野ならば、どの分野においても利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１０：生産情報取得手段、２０：レシピデータベース、３０：生産計画立案手段、４０：生産計画データベース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッチプラントの生産計画を立案するバッチプラント生産計画システムであって、
生産すべき製品の種類、量についての情報を外部から取得する生産情報取得手段と、
製品を製造するために必要な情報が記憶されているレシピデータベースと、
前記生産情報取得手段及び前記レシピデータベースから取得した情報に基づいて生産計画を立案する生産計画立案手段と、
前記生産計画立案手段によって立案された生産計画が書き込まれる生産計画データベースと、を備え、
前記生産計画立案手段は、
前記生産情報取得手段から取得した生産すべき製品についての情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な情報である製品製造情報を前記レシピデータベースから取得する製品製造情報取得ステップと、
前記製品製造情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な中間製品の種類とその数量とバッチ数とを求め、その際、バッチ数の計算において、同じ中間製品の前のロットがあり、そのロットで余剰があるときは、その余剰を加えて計算し、バッチ数の計算で端数が出たときは、バッチ数の繰り上げを行い、繰り上げたバッチ数分生産することによって余った量は、余剰とし、求められた前記中間製品の種類と、その数量と、バッチ数と、余剰と、を前記生産計画データベースにロットごとに書き込む製造情報書き込みステップと、
前記生産情報取得手段から取得した全ての生産すべき製品について、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを実行する製品繰り返しステップと、
前記中間製品を製造するために必要な第２の中間製品が更に存在する場合は、前記中間製品を生産すべき製品と見なして、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを中間製品を製造するため必要な第２の中間製品が存在しなくなるまで繰り返し実行する中間製品繰り返しステップと、
を実行するバッチプラント生産計画システム。
【請求項２】
コンピュータと、製品を製造するために必要な情報が記憶されているレシピデータベースと、生産計画が書き込まれる生産計画データベースと、を備えた生産計画システムを用いてバッチプラントの生産計画を立案するバッチプラント生産計画方法であって、
コンピュータが、外部から生産すべき製品についての情報を取得するステップと、
コンピュータが、取得した前記生産すべき製品についての情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な情報である製品製造情報を前記レシピデータベースから取得する製品製造情報取得ステップと、
コンピュータが、前記製品製造情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な中間製品の種類とその数量とバッチ数とを求め、その際、バッチ数の計算において、同じ中間製品の前のロットがあり、そのロットで余剰があるときは、その余剰を加えて計算し、バッチ数の計算で端数が出たときは、バッチ数の繰り上げを行い、繰り上げたバッチ数分生産することによって余った量は、余剰とし、求められた前記中間製品の種類と、その数量と、バッチ数と、余剰と、を前記生産計画データベースにロットごとに書き込む製造情報書き込みステップと、
コンピュータが、外部から取得した全ての生産すべき製品について、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを実行する製品繰り返しステップと、
コンピュータが、前記中間製品を製造するために必要な第２の中間製品が更に存在する場合は、前記中間製品を生産すべき製品と見なして、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを中間製品を製造するため必要な第２の中間製品が存在しなくなるまで繰り返し実行する中間製品繰り返しステップと、
を備えるバッチプラント生産計画方法。
【請求項３】
コンピュータを、製品を製造するために必要な情報が記憶されているレシピデータベースと、生産計画が書き込まれる生産計画データベースと、にアクセスさせて、前記コンピュータにバッチプラントの生産計画を立案させるバッチプラント生産計画プログラムであって、
コンピュータに、外部から生産すべき製品についての情報を取得させるステップと、
コンピュータに、取得した前記生産すべき製品についての情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な情報である製品製造情報を前記レシピデータベースから取得させる製品製造情報取得ステップと、
コンピュータに、前記製品製造情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な中間製品の種類とその数量とバッチ数とを求めさせ、その際、バッチ数の計算において、同じ中間製品の前のロットがあり、そのロットで余剰があるときは、その余剰を加えて計算させ、バッチ数の計算で端数が出たときは、バッチ数の繰り上げを行わせ、繰り上げたバッチ数分生産することによって余った量は、余剰とし、求められた前記中間製品の種類と、その数量と、バッチ数と、余剰と、を前記生産計画データベースにロットごとに書き込ませる製造情報書き込みステップと、
コンピュータに、外部から取得した全ての生産すべき製品について、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを実行させる製品繰り返しステップと、
コンピュータに、前記中間製品を製造するために必要な第２の中間製品が更に存在する場合は、前記中間製品を生産すべき製品と見なして、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを中間製品を製造するため必要な第２の中間製品が存在しなくなるまで繰り返し実行させる中間製品繰り返しステップと、
を備えるバッチプラント生産計画プログラム。
【請求項１】
バッチプラントの生産計画を立案するバッチプラント生産計画システムであって、
生産すべき製品の種類、量についての情報を外部から取得する生産情報取得手段と、
製品を製造するために必要な情報が記憶されているレシピデータベースと、
前記生産情報取得手段及び前記レシピデータベースから取得した情報に基づいて生産計画を立案する生産計画立案手段と、
前記生産計画立案手段によって立案された生産計画が書き込まれる生産計画データベースと、を備え、
前記生産計画立案手段は、
前記生産情報取得手段から取得した生産すべき製品についての情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な情報である製品製造情報を前記レシピデータベースから取得する製品製造情報取得ステップと、
前記製品製造情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な中間製品の種類とその数量とバッチ数とを求め、その際、バッチ数の計算において、同じ中間製品の前のロットがあり、そのロットで余剰があるときは、その余剰を加えて計算し、バッチ数の計算で端数が出たときは、バッチ数の繰り上げを行い、繰り上げたバッチ数分生産することによって余った量は、余剰とし、求められた前記中間製品の種類と、その数量と、バッチ数と、余剰と、を前記生産計画データベースにロットごとに書き込む製造情報書き込みステップと、
前記生産情報取得手段から取得した全ての生産すべき製品について、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを実行する製品繰り返しステップと、
前記中間製品を製造するために必要な第２の中間製品が更に存在する場合は、前記中間製品を生産すべき製品と見なして、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを中間製品を製造するため必要な第２の中間製品が存在しなくなるまで繰り返し実行する中間製品繰り返しステップと、
を実行するバッチプラント生産計画システム。
【請求項２】
コンピュータと、製品を製造するために必要な情報が記憶されているレシピデータベースと、生産計画が書き込まれる生産計画データベースと、を備えた生産計画システムを用いてバッチプラントの生産計画を立案するバッチプラント生産計画方法であって、
コンピュータが、外部から生産すべき製品についての情報を取得するステップと、
コンピュータが、取得した前記生産すべき製品についての情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な情報である製品製造情報を前記レシピデータベースから取得する製品製造情報取得ステップと、
コンピュータが、前記製品製造情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な中間製品の種類とその数量とバッチ数とを求め、その際、バッチ数の計算において、同じ中間製品の前のロットがあり、そのロットで余剰があるときは、その余剰を加えて計算し、バッチ数の計算で端数が出たときは、バッチ数の繰り上げを行い、繰り上げたバッチ数分生産することによって余った量は、余剰とし、求められた前記中間製品の種類と、その数量と、バッチ数と、余剰と、を前記生産計画データベースにロットごとに書き込む製造情報書き込みステップと、
コンピュータが、外部から取得した全ての生産すべき製品について、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを実行する製品繰り返しステップと、
コンピュータが、前記中間製品を製造するために必要な第２の中間製品が更に存在する場合は、前記中間製品を生産すべき製品と見なして、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを中間製品を製造するため必要な第２の中間製品が存在しなくなるまで繰り返し実行する中間製品繰り返しステップと、
を備えるバッチプラント生産計画方法。
【請求項３】
コンピュータを、製品を製造するために必要な情報が記憶されているレシピデータベースと、生産計画が書き込まれる生産計画データベースと、にアクセスさせて、前記コンピュータにバッチプラントの生産計画を立案させるバッチプラント生産計画プログラムであって、
コンピュータに、外部から生産すべき製品についての情報を取得させるステップと、
コンピュータに、取得した前記生産すべき製品についての情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な情報である製品製造情報を前記レシピデータベースから取得させる製品製造情報取得ステップと、
コンピュータに、前記製品製造情報に基づいて、前記生産すべき製品を製造するために必要な中間製品の種類とその数量とバッチ数とを求めさせ、その際、バッチ数の計算において、同じ中間製品の前のロットがあり、そのロットで余剰があるときは、その余剰を加えて計算させ、バッチ数の計算で端数が出たときは、バッチ数の繰り上げを行わせ、繰り上げたバッチ数分生産することによって余った量は、余剰とし、求められた前記中間製品の種類と、その数量と、バッチ数と、余剰と、を前記生産計画データベースにロットごとに書き込ませる製造情報書き込みステップと、
コンピュータに、外部から取得した全ての生産すべき製品について、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを実行させる製品繰り返しステップと、
コンピュータに、前記中間製品を製造するために必要な第２の中間製品が更に存在する場合は、前記中間製品を生産すべき製品と見なして、前記製品製造情報取得ステップと前記製造情報書き込みステップとを中間製品を製造するため必要な第２の中間製品が存在しなくなるまで繰り返し実行させる中間製品繰り返しステップと、
を備えるバッチプラント生産計画プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２１００６７（Ｐ２０１１−２１００６７Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７８１４８（Ｐ２０１０−７８１４８）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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